传感器与自动检测

本书主要介绍了工业、科研、生活等领域常用传感器的工作原理、基本结构、选型、安装使用、综合应用等方面的知识，对测量技术的基础知识、检测系统的信号处理和抗干扰技术等也作了介绍。同时增加了微型传感器、智能传感器、物联网等新知识。本书以实用性、操作性、创新性为特色，以项目为载体，采用任务驱动的教学方式，突出了各种常用传感器的单项和综合应用；同时设置了传感器综合实训和设计项目，以加强对传感器实际应用能力的培养和提高。

项目1 传感器误差与特性分析1
任务1 检测结果的数据整理1
1.1.1 测量与测量方法1
1.1.2 测量误差及其表示方法3
1.1.3 测量误差的分类及来源5
任务2 传感器特性分析与传感器选用11
1.2.1 传感器的组成及其分类11
1.2.2 传感器的静态特性与指标14
1.2.3 传感器的动态特性与指标17
1.2.4 传感器的标定与选用19
知识拓展传感器技术的发展趋势22
课外作业123
项目2 温度测量25
任务1 热电偶传感器测量温度25
2.1.1 热电偶的工作原理25
2.1.2 热电偶的基本定律27
2.1.3 热电偶的材料、结构及种类28
2.1.4 热电偶的冷端补偿31
任务2 热电阻传感器测量温度38
2.2.1 金属热电阻38
2.2.2 半导体热敏电阻41
任务3 红外传感器测量温度44
2.3.1 红外辐射44
2.3.2 红外探测器45
知识拓展集成温度传感器47
课外作业251
项目3 压力测量52
任务1 电阻应变式传感器测量压力52
3.1.1 电阻应变片的种类与结构53
3.1.2 电阻的应变效应54
3.1.3 测量电路57
3.1.4 应变片的温度误差及其补偿60
3.1.5 电阻应变式传感器的应用61
任务2 电感式传感器测量压力66
3.2.1 自感式传感器66
3.2.2 互感式传感器69
3.2.3 电感式传感器的应用74
任务3 压电传感器测量压力77
3.3.1 压电效应78
3.3.2 压电材料78
3.3.3 压电式传感器测量电路81
知识拓展微型传感器85
课外作业388
项目4 流量测量89
任务1 差压式流量计测流量89
4.1.1 流量及其测量方法89
4.1.2 差压式流量计91
4.1.3 差压计97
任务2 容积式流量计测流量102
4.2.1 椭圆齿轮流量计102
4.2.2 腰轮流量计103
4.2.3 刮板式流量计103
任务3 速度式流量计测流量104
4.3.1 电磁流量计104
4.3.2 涡轮流量计106
4.3.3 超声波流量计107
4.3.4 流体振动式流量计109
知识拓展质量流量计和皮托管流量计114
课外作业4118
项目5 速度与位移测量119
任务1 光电传感器测量转速119
5.1.1 光电效应119
5.1.2 光电器件120
5.1.3 光电式传感器128
任务2 霍尔式传感器测量位移131
5.2.1 霍尔元件工作原理131
5.2.2 霍尔元件的主要特性参数132
5.2.3 霍尔元件的测量电路及补偿133
5.2.4 霍尔传感器的应用135
任务3 电涡流传感器测量位移136
5.3.1 电涡流传感器的工作原理136
5.3.2 电涡流传感器的种类137
5.3.3 测量电路138
5.3.4 典型应用140
知识拓展视觉传感器141
课外作业5143
项目6 液位与厚度测量145
任务1 光纤传感器测量液位145
6.1.1 光纤的结构及种类145
6.1.2 光纤的传输原理147
6.1.3 光纤传感器的结构、特点及种类148
任务2 电容传感器测量液位和厚度154
6.2.1 变间隙式电容传感器155
6.2.2 变面积式电容传感器162
6.2.3 变介电常数式电容传感器164
知识拓展微波传感器169
课外作业6172
项目7 传感器的信号处理与抗干扰173
任务1 传感器的信号处理173
7.1.1 传感器用基本电路单元173
7.1.2 信号变换175
任务2 传感器的抗干扰技术179
7.2.1 干扰源及防护179
7.2.2 干扰的途径180
7.2.3 几种常见的抗干扰技术182
知识拓展智能传感器190
课外作业7193
项目8 传感器的综合应用194
任务1 传感器在冶金生产中的典型应用194
任务2 传感器在化工生产中的典型应用198
任务3 传感器在数控机床中的典型应用200
任务4 传感器在现代汽车中的典型应用204
任务5 传感器在环境保护监测中的典型应用207
任务6 传感器在智能楼宇中的典型应用208
任务7 传感器在日常生活中的应用210
知识拓展物联网及其在钢铁企业中的应用212
课外作业8215
项目9 传感器综合实训216
任务1 实训准备216
9.1.1 THSRZ—1型传感器系统综合实训装置介绍216
9.1.2 实训报告书写要点217
任务2 实训操作218
实训1 金属箔式应变片——测量电桥性能实训218
实训2 扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实训222
实验3 差动变压器的应用——振动测量实验224
实训4 电容式传感器的位移特性实训225
实训5 霍尔传感器的位移特性实训227
实训6 压电式传感器振动实训228
实训7 电涡流传感器的位移特性实训228
实训8 光电转速传感器的转速测量实训230
实训9 K型热电偶测温实训231
实训10 热电偶冷端温度补偿实训232
项目10 传感器综合设计235
任务1 电子汽车传感器课程设计235
任务2 其他传感器课程设计241
10.2.1 称重秤课程设计241
10.2.2 湿度传感器课程设计241
10.2.3 电冰箱温度超标指示器课程设计242
附录A 常用传感器的实物图243
参考文献252